PU溶液和溶胶资料

PU溶液和溶胶资料第1页/共141页

——化学是一门社会需要的中心科学衣食住行冶金能源化学材料医药卫生国防资源利用环境保护绪论第2页/共141页四大基础化学无机化学分析化学物理化学有机化学

——化学是一门承上启下的中心科学绪论第3页/共141页

无机化学研究元素、单质和无机化合物的来源、制备、结构以及性质的一门化学学科。（除去碳氢化合物和其他衍生物）分析化学研究物质组成、含量和结构等化学信息的分析方法及理论的一门科学。是测量和表征物质的组成和结构的分支学科。绪论第4页/共141页计算与信息科学物理学数学天文学化学地学工程学生命科学材料科学化学与其他学科交叉形成多种边缘学科：如：环境化学、农业化学、生物化学、无机与分析化学……绪论第5页/共141页第十三章分析化学中的重要分离方法（自学）（自学）

课程内容第一章溶液和胶体第二章化学反应的能量和方向第三章化学反应的速率和限度第四章物质结构简介第五章重要生命元素第六章分析化学概论第七章酸碱平衡与酸碱滴定法第八章沉淀-溶解平衡与沉淀测定法第九章配位化合物与配位滴定法第十章氧化还原反应与氧化还原滴定法第十一章电位分析与电导分析第十二章吸光光度分析法第十四章其他仪器分析简介（自学）第6页/共141页

教学计划（1）本课程有14章，其中第5、11、13和14章自学，共48课时（12周时间）;（2）布置作业，每章讲完交作业；（3）期末闭卷考试，自学内容不考;（4）最终成绩由平时成绩(30%)和考试成绩(70%)

两部分组成。平时成绩包括作业和考勤。第7页/共141页

参考书（1）无机化学，北京师范大学编（2）无机及分析化学典型题解析及自测试题，主编赵晓农，西北工业大学出版社,2002第8页/共141页（自学）第一章溶液和胶体§1-4稀溶液的依数性4§1-1物质聚集状态1§1-2

分散系2§1-3溶液的浓度3§1-5胶体溶液5§1-6乳浊液6（重点）第9页/共141页掌握第一章溶液和胶体教学要求3掌握胶团的结构（会书写）、溶胶的稳定性和聚沉之间的关系。掌握溶液浓度的四种表示方法及计算（物质的量浓度、质量摩尔浓度、物质的量分数和质量分数）；12理解稀溶液的依数性，掌握其与浓度的定量关系，以及在农林等生物科学中的应用。第10页/共141页第一章溶液和胶体7理解溶胶的光学、电学和动力学特性及意义。了解表面吸附现象的产生原因及其类型。6了解强电解质在溶液中的状况以及活度、活度系数、离子强度等概念；5了解分散系的基本概念及其分类；4教学要求了解第11页/共141页

§1.1

物质聚集状态第一章溶液和胶体1.1.1气体1.1.2液体1.1.3固体第12页/共141页

1.1.1

气体

理想气体(IdealGas)

忽略气体分子本身占有的体积和分子间作用力，该气体称为理想气体。一、理想气体没有一定的形状和体积可以流动的流体。基本特征：扩散性和可压缩性。气体实际气体在低压高温下，可近似视为理想气体。第13页/共141页

理想气体的状态方程

1.1.1

气体其中， p：气体的压力，Pa

V：气体的体积，m3

n：气体的物质的量，mol

T：热力学温度，K

R：摩尔气体常数8.314J·mol1·K1系统处于平衡态时系统各性质间的数学表达式0℃=273K一、理想气体第14页/共141页

1.1.1

气体理想气体状态方程式不仅适应于单一组分气体；也适应混合气体中各组分气体；同时还适应于气体混合物。二、道尔顿分压定律对两种或以上互不发生化学反应的理想气体的混合物，总气体物质的量等于各组分物质的量的和。其状态方程是：pV

n1RT+n2RT+…+niRT——道尔顿分压定律混合气体的总压力(p)等于混合气体中各组分气体(B)的分压(PB)之和。第15页/共141页

1.1.1

气体——道尔顿分压定律Ⅱ混合气体中某组分气体的分压等于总压乘以该组分物质的量分数。物质的量分数二、道尔顿分压定律理想气体状态方程式不仅适应于单一组分气体；也适应混合气体中各组分气体；同时还适应于气体混合物。第16页/共141页

1.1.2

液体有一定的体积而无固定的形状

液体的基本性质：相似相溶性；有一定表面张力；蒸汽压、沸点、凝固点等。液体第17页/共141页

1.1.3

固体具有一定体积和固定形状，由分子、原子和离子等组成。如：食盐、金属等有规则的几何外形，有固定的熔点如：玻璃、石蜡等无规则的几何外形，无固定的熔点晶体无定形体分类固体第18页/共141页§1.2分散系1.2.1分散系的概念1.2.2分散系的分类1.2.3分散度与比表面积第一章溶液和胶体第19页/共141页

§1.2分散系1.2.1分散系的概念

分散系：一种或几种物质分散在另一种物质里所形成的系统称为分散系统，简称分散系。如泥浆（黏土/水）、云雾(水滴/空气）、牛奶等分散系。

分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散相)。如黏土,水滴,奶油+蛋白质+乳糖）

分散剂：容纳分散质的物质称为分散剂。第20页/共141页

1.2.2

分散系的分类1.按分散质和分散剂的聚集状态分类（9类）

名称分散质分散剂实例悬浊液乳浊液泡沫固溶胶凝胶固体泡沫固气溶胶液气溶胶混合气固液气固液气固液气液液液固固固气气气糖水、溶胶、油漆、泥浆豆浆、牛奶、石油、白酒汽水、肥皂泡沫矿石、合金、有色玻璃珍珠、硅胶、肌肉、毛发、胶冻泡沫塑料、海绵、木炭、面包烟、灰尘云、雾煤气、空气、混合气第21页/共141页2.按分散质粒子直径大小分类类型粒子直径

/nm分散系名称主要特征分子、离子分散系<1真溶液最稳定,扩散快,能透过滤纸及半透膜,对光散射极弱单相系统胶体分散系

1~100高分子溶液很稳定,扩散慢,能透过滤纸,不能透过半透膜,光散射弱,粘度大溶胶稳定,扩散慢,能透过滤纸,不能透过半透膜,光散射强多相系统粗分散系>100乳状液悬浊液不稳定,扩散慢,不能透过滤纸及半透膜,无光散射注：在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分称为相。

1.2.2

分散系的分类第22页/共141页1

1.2.3分散度与比表面积

比表面积（S0）：

等于分散质粒子的总表面积(S)除以其总体积(V)。比表面积S0增加，系统分散度增加；分散质粒度减少，系统分散度增大。

例如：2cm2cm2cm方块切成1cm1cm1cm方块，比表面积有何变化？

S0=分散系中分散质粒子直径不同,分散度不同,用比表面积表示。切前：

S0=S/V

=22x6/23=3cm2切后：

S0=S/V

=

12x6/13=6cm2立方体边长愈小，S0愈大，系统分散度越高。第23页/共141页

§1.3溶液的浓度第一章溶液和胶体1.3.1物质的量浓度(cB)1.3.2质量摩尔浓度(bB)1.3.3物质的量分数(xi)1.3.4质量分数(wB)第24页/共141页

§1.3溶液的浓度

物质的量(n)：表示系统中所含基本单元的量，用符号“n”表示，其单位为“mol”，叫做“摩尔”。摩尔质量(M)：物质的质量(m)除以该物质的物质的量(nB)。MB=单位：g·mol11mol任何物质所含基本单元数均与0.012kg12C的原子数目相等(

6.02×1023

阿伏加德罗常数“N”)。下标B表示溶质，下标A表示溶剂第25页/共141页

物质的量(n)：

§1.3溶液的浓度

注意：使用物质的量时，基本单元应指明，可以是分子、原子、离子、电子等，也可以是这些粒子的组合。基本单元用加圆括号的化学式(或其组合)表示，不宜用中文名称。1mol氢氧化钠(×)；1molNaOH(√)；n(NaOH)=1mol(√)n(NaOH)=n(NaOH)=2n(2NaOH)同一系统中的同一物质，所选的基本单元不同，则物质的量也不同。例如：分别选NaOH，NaOH和2NaOH为基本单元，则相同质量的氢氧化钠的物质的量之间有以下关系：记住！第26页/共141页1.物质的量浓度(cB)：溶液中溶质B的物质的量(nB)除以溶液的体积(V)。单位：mol·L1

应用

§1.3溶液的浓度第27页/共141页例：80%的硫酸的密度为1.74g/mL，求该硫酸溶液的物质的量浓度c(H2SO4)和c(1/2H2SO4)各为多少？解:由公式(1)(2)1L该溶液的质量为：m=ρ·V=1.74g/mL×1000

mL×80%=1392gM=cB=c(H2SO4)

=

=

=

14.2mol·L-1

c(H2SO4)=2c(H2SO4)=2×14.2mol·L-1

=28.4mol·L-1

cB

=n(H2SO4)=2n(H2SO4)c(H2SO4)=2c(H2SO4)1.物质的量浓度(cB)：

§1.3溶液的浓度第28页/共141页2.质量摩尔浓度(bB)：溶液中溶质B的物质的量(nB)除以溶剂A的质量(mA，单位为kg)。单位：mol·kg11.应用bB=

§1.3溶液的浓度第29页/共141页例：在50.0g水中溶有2.00g甲醇（CH3OH），求该溶液的质量摩尔浓度。M(CH3OH)=32.0g·mol-1解:由公式(1)(2)M=bB=bB=b(CH3OH)

=

=

=

0.00125mol·g-1

=

1.25mol·kg-12.质量摩尔浓度(bB)：

§1.3溶液的浓度第30页/共141页3.物质的量分数(xi)：混合体系中某组分i的物质的量(ni)除以混合物总物质的量(n)。

对于双组份系统，若溶质为B，溶剂为A，则，xA+xB=1

§1.3溶液的浓度第31页/共141页解:根据题意100g溶液中含有10.0gNaCl和90.0gH2On(NaCl)==0.171moln(H2O)==5.0mol=0.033mol=0.967mol例：在100g水溶液中有10.0gNaCl，求H2O和NaCl的摩尔分数。3.物质的量分数(xi)：

§1.3溶液的浓度第32页/共141页4.质量分数(wB)：混合体系中某组分B的质量(mB)除以混合物总质量(m)。

§1.3溶液的浓度第33页/共141页

对比四种浓度表示方法

注：xA+xB=1

浓度表示方法

名称

定义公式单位

物质的量浓度cB

溶质nB/溶液V

cB=nB/V

mol·L-1质量摩尔浓度bB

溶质nB/溶剂mA

bB=nB/mA

mol·kg-1

摩尔分数xB

溶质nB/溶液ni

总

xB=nB/(nA+nB)

1

质量分数wB

溶质mB/溶液m总

wB=mB/m

1

摩尔质量MB

质量m/物质的量nB

MB=m/nB

g·mol-1

§1.3溶液的浓度作业：记公式第34页/共141页

§1.4稀溶液的依数性第一章溶液和胶体1.4.1水的相图1.4.2稀溶液的依数性1.4.3强电解质溶液简介第35页/共141页例如：溶液的密度、颜色、气味、体积、导电性、溶解度等分两类溶液的蒸气压下降溶液的沸点升高溶液的凝固点降低溶液的渗透压溶液的性质

§1.4稀溶液的依数性与溶质本质有关的性质与溶质本质无关的通性溶液的依数性第36页/共141页

§1.4稀溶液的依数性

溶液的依数性：只与溶液中溶质粒子数目有关，而与溶质的本性无关的性质。只有稀溶液的依数性才有规律，且浓度越稀，规律性越强。溶液的依数性与溶剂的相平衡有关。先介绍溶剂水的相平衡及其相图溶液的依数性第37页/共141页几个概念

1.4.1

水的相图

在科学研究中，往往将研究讨论的对象称为系统，如一杯液体、一块固体都为一个系统。系统

系统中化学性质和物理性质完全相同的部分称为相，且异相之间有明显的界面。相只含一个相的系统称为单相系统；含有两个或两个以上相的系统称为多相系统。单(多)相系统当相变达到各种相态能稳定共存的状态称相平衡。不同相之间的相互转化称为相变。相平衡第38页/共141页

1.4.1

水的相图

学习水的相图，掌握水的相变规律，可以判断在某一压力和温度下，哪种相态能稳定存在，可以人为控制水的相态，为科研生产服务。

表示水的相平衡与温度、蒸汽压的关系图称为水的相图。水的相图第39页/共141页

1.4.1

水的相图沸点：tb=100℃，pb=1.01×105Pa三相点：t0=0.0098℃

p0=6.11×102Pa

临界点：tc=374℃，pc=2.21×107Pa三个区：气相区、液相区和固相区。三条线：OA、OB和OC线分别为水的气液、气固和固液平衡线，在OA线上当蒸汽压等于外界压力时液体沸腾。一个点：三条线交于O点，它代表冰、水、水蒸气三相平衡的温度压力条件，称为水的三相点。第40页/共141页

化合物的分类化合物非电解质电解质

电解质：溶解于水中或熔融状态下能导电的化合物。非电解质：溶解于水中或熔融状态下不导电的化合物。强电解质：在水中完全解离为离子的化合物；弱电解质：在水中部分解离为离子的化合物；强电解质弱电解质例：NaCl，NaOH，H2SO4，HNO3…例：HAc，H2CO3，H3PO4，H2C2O4…

1.4.2

稀溶液的依数性第41页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性1、溶液的蒸汽压下降

蒸发：液体表面高能量分子克服其他分子吸引从表面逸出，成为蒸汽分子，这种液体表面的气化现象称为~

凝聚：液体上方蒸汽分子呗液面吸引或受外界压力进入液面。·...............蒸气饱和....一定温度下(密闭）蒸发凝聚.....

=蒸发速度凝聚速度液体蒸汽两相平衡液体第42页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性

难挥发非电解质：常温下蒸气压较小的非电解质物质(如蔗糖、甘油、葡萄糖等）称为难挥发非电解质，其稀溶液称为难挥发非电解质稀溶液。饱和蒸气压(p):

当液体蒸发速度和凝聚速度相等时，液体和它的蒸气处于两相平衡状态，此时蒸气称为饱和蒸气，饱和蒸气产生的压力称为饱和蒸气压。P：液体分子向外逸出的趋势，蒸汽压↑越易挥发；温度↑

蒸汽压↑1、溶液的蒸汽压下降第43页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性在纯水中溶入少量难挥发非电解质后，则发现在同一温度下，稀溶液的蒸气压总是低于纯水的蒸气压。

蒸发少蒸发多溶液纯水纯水0.1mol/kg糖水0.5mol/kg糖水p0t............溶液的蒸汽压下降溶质分子占据液体部分表面阻碍溶剂蒸发溶质1、溶液的蒸汽压下降第44页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性拉乌尔(Raoult)定律：在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压(p)等于纯溶剂的蒸气压(p*

)乘以溶剂A在溶液中的摩尔分数(xA)。

--(蒸汽压定量研究）对于双组分系统，xA+xB=1

p=p*

(1-xB)=p*-p*xB

一定T下，稀溶液的蒸气压下降(Δp)与溶质的摩尔分数成正比，与溶质本性无关。p=p*·xA----表达式11、溶液的蒸汽压下降蒸汽压下降第45页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性拉乌尔定律：一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降△p，近似与溶质的质量摩尔浓度bB成正比。当溶液很稀时，nA>>nB,nA+nB≈nA----表达式21、溶液的蒸汽压下降第46页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性2、溶液的沸点升高沸点（tb）：指液体的蒸汽压等于外界大气压力时液体对应的温度。沸点与外界压力有关，压力↑，沸点↑。溶液的蒸汽压总低于纯溶剂的蒸汽压当纯溶剂的蒸汽压达到外界压力而开始沸腾时，溶液的蒸汽压尚低于外界压力若要维持溶液的蒸汽压也等于外界压力，必须要使溶液的温度进一步升高溶液的沸点升高：溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。第47页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性2、溶液的沸点升高纯溶剂溶液p0t101.325

kPa△p△tbtbtb*Kb----沸点升高常数溶液浓度↑蒸汽压下降越显著沸点升高也越显著由拉乌尔定律推导：溶液的沸点升高难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶质质量摩尔浓度成正比，与溶质本性无关。第48页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性3、溶液的凝固点降低凝固点：是指液体的蒸气压等于固体蒸气压时的温度，此时液体的凝固和固体的熔化处于平衡状态。纯溶剂溶液p0t△p△tftftf*溶液的凝固点降低由拉乌尔定律推导：难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低与溶质质量摩尔浓度成正比,与溶质本性无关。溶液的凝固点总低于纯溶剂的凝固点溶液浓度↑凝固点下降越显著Kf----凝固点降低常数第49页/共141页表1-4常见溶剂的Kb与Kf值

1.4.2

稀溶液的依数性溶剂Tb/℃Kb/(ºC·kg·mol-1)Tf/℃Kf/(ºC·kg·mol-1)水1000.51201.86乙醇78.51.22-117.3—丙酮56.21.71-95.4—苯80.12.535.535.12乙酸117.93.0716.63.9萘218.05.8080.36.943、溶液的凝固点降低第50页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性例：将2.6g尿素[CO(NH2)2]溶于100.0g水中,计算此溶液在标准压力下的沸点和凝固点?(MCO(NH2)2=60.0g·mol-1)解：；溶液的沸点：溶液的凝固点：第51页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性

溶液凝固点降低和蒸汽压下降的应用植物的防寒抗旱功能；当外界气温变化时，植物细胞内会强烈生成可溶性糖类，使细胞液浓度增大，凝固点降低，保证在低温条件下细胞液不会结冰；此外，蒸汽压降低，水分蒸发变慢，植物在高温下不枯萎。第52页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性

溶液凝固点降低和蒸汽压下降的应用植物的防寒抗旱功能；当外界气温变化时，植物细胞内会强烈生成可溶性糖类，使细胞液浓度增大，凝固点降低，保证在低温条件下细胞液不会结冰；此外，蒸汽压降低，水分蒸发变慢，植物在高温下不枯萎。秋冬树叶为什么变红？第53页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性

溶液凝固点降低和蒸汽压下降的应用通过测定沸点检验液体的纯度。汽车防冻液；严冬在汽车水箱加入乙二醇或甘油来降低水的凝固点，防止水结冰涨裂水箱。大多数纯液体都有固定的沸点，如液体含有杂质沸点就会升高。第54页/共141页4、溶液的渗透压

1.4.2

稀溶液的依数性渗透压示意图PP+Π纯水蔗糖溶液渗透作用：溶剂分子通过半透膜向溶液中扩散的过程半透膜第55页/共141页4、溶液的渗透压纯水蔗糖溶液p1p2h

1.4.2

稀溶液的依数性渗透现象产生原因：溶液蒸气压小于纯溶剂蒸气压,V纯水

>V糖水。产生的条件：1）有半透膜存在;2）半透膜两边溶液浓度不同。渗透作用：溶剂分子通过半透膜向溶液中扩散的过程PP+Π纯水蔗糖溶液渗透压示意图第56页/共141页渗透作用：溶剂分子通过半透膜向溶液中扩散的过程。

1.4.2

稀溶液的依数性4、溶液的渗透压渗透压∏

：在一定温度下，为了阻止渗透作用的进行而必须向溶液施加的最小压力称为渗透压。

渗透的方向：由低渗溶液→高渗溶液进行；由稀溶液→浓溶液进行。高渗溶液：渗透压高的溶液；低渗溶液：渗透压低的溶液。第57页/共141页范特霍夫定律：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶质的质量摩尔浓度成正比,与溶质的本性无关。

1.4.2

稀溶液的依数性4、溶液的渗透压当水溶液很稀，则c≈b

П=bRT

ПV=nRT或

П=RT=cRT

van’tHoff荷兰1988第58页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性例：20℃时，将1.00g血红素溶于水中，配制成100mL溶液，测得其渗透压为0.366kPa，求血红素的摩尔质量.解:4、溶液的渗透压第59页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性渗透现象的应用测定溶质的摩尔质量——尤其是大分子第60页/共141页正常人血浆蒸汽压:Π=303.7mmol·L-1生理等渗溶液:Π

≈

280~320mmol·L-1高渗溶液:Π

>320mmol·L-1低渗溶液:Π

<280mmol·L-1

临床上应用的等渗溶液：9.0g·L-1NaCl溶液(308mmol·L-1)0.9%50.0g·L-1葡萄糖溶液(278mmol·L-1)5%12.5g·L-1NaHCO3溶液(298mmol·L-1)18.7g·L-1乳酸钠溶液(333mmol·L-1)静脉注射液必须与血液等渗渗透现象的应用

1.4.2

稀溶液的依数性第61页/共141页

红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5.0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中

等渗输液第62页/共141页

等渗输液

红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5.0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中第63页/共141页

等渗输液

红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5.0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中第64页/共141页

等渗输液

红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图在生理盐水(9.0g·L-1NaCl)中在较稀盐水(5.0g·L-1NaCl)中在较浓盐水(15g·L-1NaCl)中在等渗溶液中保持原状在低渗溶液中肿胀直至破裂在高渗溶液中皱缩溶血栓塞第65页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性渗透现象的应用植物体内水输送盐碱地不利于植物生长给农作物施肥后，立即浇水——防止烧死植物第66页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性渗透现象的应用淡水鱼不能在海水中养殖；咸水鱼不能在淡水中养殖第67页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性渗透现象的应用反渗透技术（海水淡化，制纯净水等）第68页/共141页

1.4.2

稀溶液的依数性渗透现象的应用反渗透技术（海水淡化，制纯净水等）第69页/共141页溶液的依数性公式单位溶液的蒸气压下降

kPa

溶液的凝固点降低Δtf=Kf

·bB℃溶液的沸点升高Δtb=Kb

·bB℃溶液的渗透压П=bBRT

kPaΔp=p*

·xBΔp=K

·bB

1.4.2

稀溶液的依数性

难挥发非电解质稀溶液依数性总结稀溶液的Δp

ΔtbΔtf

П

均与溶质的质量摩尔浓度成正比，与溶质本性无关。第70页/共141页

1.4.3

强电解质溶液简介

化合物的分类化合物非电解质电解质电解质：溶解于水中或熔融状态下能导电的化合物。非电解质：溶解于水中或熔融状态下不导电的化合物。强电解质：在水中完全解离为离子的化合物；弱电解质：在水中部分解离为离子的化合物；强电解质弱电解质例：NaCl，NaOH，H2SO4，HNO3…例：HAc，H2CO3，H3PO4，H2C2O4…第71页/共141页

1.4.3

强电解质溶液的依数性强电解质溶液也有蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压现象，但电解质的依数性却极大的偏离了拉乌尔定律。强电解质的依数性实验值总高于计算值的i倍，i>1。b↑，i↓第72页/共141页

1.4.3

强电解质溶液的依数性Δp=K·i·bB蒸气压下降Δtb=Kb

·i·bB沸点升高Δtf=Kf

·i·bB凝固点降低П=i·bB·

RT溶液的渗透压为什么电解质溶液的依数性偏离了拉乌尔定律？i为矫正因子，对于非电解质(i=1);对于电解质(i>1).第73页/共141页

电解质溶液的电离学说Arrhenius瑞典1884阿仑尼乌斯认为：电解质溶于水后可以解离成阴、阳两种离子，而使溶液中溶质的粒子数增加，导致校正系数i总是大于1.强电解质如果完全电离，校正系数i应该等于强电解质溶质粒子增加的倍数。但实验值和计算值却不成倍数，为什么呢？

KCl

0.010.01860.03720.0361

电解质b(mol·kg-1)△tf

(计算)(i=1)△tf

(计算)(i=2)

△tf

(实验)(i=1.94)

第74页/共141页c↑,离子电荷↑,离子间牵制作用↑,↓；当c≈0,牵制作用最小,≈1。离子互吸学说（浓度和活度）1923年

1.4.3

强电解质溶液简介a

=·c德拜（荷兰）和休克尔（德国）认为：电解质在水溶液中虽然已经完全电离，但因异号离子间的吸引，离子的行动不能完全自由，因此离子的“表观浓度”即活度总低于其浓度。离子活度(a

)：电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度。

为活度因子c为离子浓度0＜

＜1第75页/共141页

例题例1：拉乌尔定律适应的对象是

。难挥发非电解质稀溶液例2：稀溶液依数性的的核心性质是：

A:溶液的沸点升高B:溶液的凝固点下降。

C:溶液具有渗透压D:溶液的蒸汽压下降

D第76页/共141页例：试比较浓度均为1mol·kg-1

NaCl、H2SO4、C6H12O6（葡萄糖）溶液蒸汽压高低，沸点高低，凝固点高低和渗透压大小.

1.4.3

强电解质溶液简介解：同浓度电解质溶液(Δp，ΔtB，

Δtf，П)均大于非电解质非电解质<弱电解质<AB型强电解质<A2B或AB2型电解质溶液变化大小（Δ）顺序为：Δp=K·i·bB第77页/共141页

例题下雪后，往马路上撒融雪剂使雪融化是利用稀溶液性质中的

。沸点升高B.蒸汽压下降

C.凝固点降低D.渗透压降低称取相同质量的两种非电解质A和B分别溶于相同质量的水中，测得A溶液的凝固点比B溶液的高，则MA与MB的关系是

。MA

＞MB

B.MA＜MB

C.MA=MB

D.无法确定第78页/共141页

例题相同物质的量浓度的蔗糖溶液与氯化钠溶液，其蒸气压

。

A.前者大于后者

B.两者相同

C.后者大于前者

D.无法判定相对大小在25℃时，0.01mol∙kg-1糖水的渗透压为π1，0.01mol∙kg-1食盐水的渗透压为Π2，则两者的渗透压

。

A.无法比较

B.Π1＞Π2

C.Π1＝Π2

D.Π1＜Π2相同浓度的下列四种溶液，

溶液的沸点最高。

A.Al2(SO4)3

B.CaCl2

C.MgSO4

D.HAc第79页/共141页作业

P28:

1-13，1-15，1-18第80页/共141页

§1.5胶体溶液第一章溶液和胶体1.5.1界面化学简介1.5.2溶胶的性质1.5.3胶团结构1.5.4溶胶稳定性和聚沉第81页/共141页

1.5.1界面化学简介分子在表面表现出与在内部不同的特性，研究物质在多相体系中表面的特征和表面发生的物理和化学过程及其规律的科学就是界面化学。界面：物质相与相之间的交界区域称为界面。气液界面气固液固液液固固表面第82页/共141页

1.5.1界面化学简介

表面张力(σ)：液体自动收缩其表面的力称为～相界面质点与内部质点受力不同，内部质点所受合力为零，表面质点受气体分子吸引力小，受力不对称，合力不为零方向指向液体内部，表面质点有向内部迁移使表面积缩小的趋势。气相液相第83页/共141页

1.5.1界面化学简介

表面吸附表面自由能：表面粒子比内部粒子多出的这部分能量称为表面能。系统分散度↑,比表面积↑,表面能↑,系统不稳定。液体和固体都有自动降低表面能的能力。第84页/共141页

1.5.1界面化学简介

降低表面自由能的途径：减小表面积，如小液滴可自发聚集成大液滴；吸附其它质点改善表面质点受力情况降低表面能。

吸附：指物质的表面吸住周围介质中的粒子（如：分子、原子或离子）的过程。

吸附剂：有吸附能力的物质；

吸附质：被吸附的物质。

吸附的种类：

固体对气体的吸附固体在溶液中的吸附第85页/共141页

1.5.1界面化学简介一、固体对气体的吸附：吸附剂(固)+吸附质(气)吸附剂·

吸附质+吸附热吸附解吸吸附平衡：吸附速率=解吸速率，吸附饱和，达平衡。吸附量：吸附平衡时每克吸附剂吸附的吸附质的物质的量。吸附热：吸附过程所放出的热。例如：活性炭除冰箱异味活性炭除甲醛可逆第86页/共141页“相似相吸”规律

1.5.1界面化学简介二、固体在溶液中的吸附：⑴分子吸附：是指固体吸附剂在非电解质或弱电

解质溶液中的吸附主要是分子吸附。⑵离子吸附：固体吸附剂在强电解质溶液中的吸附主要是离子吸附。（即与吸附剂极性相近的物质容易被吸附）包括离子选择吸附和离子交换吸附。活性炭吸附苯（非极性）硅胶吸附乙醇（极性）第87页/共141页①离子选择吸附：固体吸附剂有选择地吸附溶液中的某种离子，这种吸附称为～吸附剂优先选择与自身组成相关或性质相似，且溶液中浓度较大的离子。二、固体在溶液中的吸附：吸附原则例：AgNO3

+KI=AgI（溶胶）+KNO3

a.当AgNO3过量时，胶粒吸附Ag+

而带正电；

b.当KI过量时，胶粒吸附I-

而带负电。第88页/共141页离子交换剂：能进行离子交换吸附的吸附剂称为～②离子交换吸附：固体吸附剂吸附一种离子的同时释放出等电荷量地其他同号离子的过程称为～离子电荷数越高，交换能力越强；Al3+＞Mg2+＞Na+同价离子：离子水合半径越小，离子交换能力越强。例如：Al3+>Ca2+>Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+离子交换能力：

二、固体在溶液中的吸附：第89页/共141页离子Li+Na+K+NH4+Rb+离子半径(A0)0.780.981.331.431.49水化后的离子半径(水合半径)(A0)10.087.905.375.325.09交换能力弱---------------------------------------→

强离子半径、离子水合半径与离子交换能力的关系对同族简单离子而言:离子半径：阳离子和阴离子的离子半径均随原子序数增加而增大；水合离子：阴离子水合半径也随原子序数增加而增大；

阳离子水合半径随原子序数增加而减小二、固体在溶液中的吸附：第90页/共141页

111

周期表中同主族从上到下离子半径增大;

同周期阳离子核电荷数越大半径越小;阴离子核电荷数越大半径大;

同一元素阳离子半径＜相应原子半径;同一元素阴离子半径＞相应原子半径。离子半径的大小

1234①电子层数：电子层数多,半径大；②如果电子层数相同，则比较核电荷数,核电荷多,则半径小；③电子层数和核电荷数都相同时,比较电子数,电子数多,半径大。例：Mg2+和O2-电子层都是2，但是O的核电荷小于Mg，离子半径O2-＞Mg2+二、固体在溶液中的吸附：第91页/共141页

离子交换吸附应用Ⅰ：硬水的软化阳离子交换柱：2R-SO3H+Ca2+Ca(R-SO3)2+2H+阴离子交换柱：R-N(CH3)3OH+Cl-R-N(CH3)3Cl+OH-最终：H++OH-

＝H2O离子交换树脂:（人工合成的有机高分子化合物）

阳离子交换树脂：含有-SO3H、-COOH。基团中H+可与Ca2+、Mg2+、Na+、K+等阳离子进行交换；

阴离子交换树脂：含有-NH2、-NH-。此基团在水中能生成羟氨，羟氨中的-OH可以与阴离子进行交换。二、固体在溶液中的吸附：第92页/共141页

离子交换吸附应用Ⅱ：土壤保肥土壤胶体K+Ca2++3NH4+

土壤胶体NH4+NH4+NH4++Ca2++K+

①施肥后NH4+与土壤中的阳离子进行离子交换②经过交换吸附后，NH4+储存在土壤中，当植物根系在代谢过程中分泌出H+时，H+与土壤中的NH4+进行离子交换。交换出的NH4+进入土壤溶液，作为养分供植物吸收。土壤胶体+3H+

土壤胶体H+H+H+NH4+NH4+NH4++3NH4+二、固体在溶液中的吸附：第93页/共141页

§1.5胶体溶液第一章溶液和胶体1.5.1界面化学简介1.5.2溶胶的性质1.5.3胶团结构1.5.4溶胶稳定性和聚沉第94页/共141页

1.5.2溶胶的性质胶体（或溶胶）：

颗粒直径在1～100nm的分散质分散到分散剂中，构成的多相系统称为胶体（或溶胶）。

溶胶的制备方法：溶胶粒子大小介于粗分散系和分子离子分散系之间。

分散法：将分散质大颗粒破碎或研磨，使其粒子大小达到胶体分散系的要求；

凝聚法：将分散质分子、原子或离子通过一定方法聚集在一起，使其粒子大小达到胶体分散系要求。第95页/共141页

1.5.2溶胶的性质溶胶的制备方法：第96页/共141页

1.5.2溶胶的性质溶胶的光学性质-------丁铎尔现象(Tyndall)将一束光线照射在溶胶系统上，在与入射光垂直的方向上可以观察到一条发亮的光柱，这种现象称为丁铎尔现象。溶胶的性质-------光学性质、电学性质和动力学性质第97页/共141页

1.5.2溶胶的性质丁铎尔现象产生原因-------光散射现象（1）当光束通过粗分散系，由于粒子直径大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现浑浊。（2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于入射光的波长，主要发生散射，可以看到乳白色光柱，出现Tyndall现象。（3）当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。(区分溶胶、溶液和粗分散系)光在传播过程中，当光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射。第98页/共141页

1.5.2溶胶的性质丁铎尔现象产生原因-------光散射现象第99页/共141页布朗运动导致胶粒的扩散作用（高浓度→低浓度）；胶粒不因重力作用沉降，保持溶胶的稳定性。

1.5.2溶胶的性质溶胶的动力学性质------布朗运动在超显微镜下，可观察到胶粒的发光点在不断地做无休止、无规则的运动，这种现象称为~。

布朗运动产生原因：胶体粒子的热运动；分散剂分子对胶粒的不均匀碰撞。胶体粒子↓，温度↑，布朗运动越激烈第100页/共141页

1.5.2溶胶的性质溶胶的动力学性质------布朗运动在超显微镜下，可观察到胶粒的发光点在不断地做无休止、无规则的运动，这种现象称为~。第101页/共141页

1.5.2溶胶的性质溶胶的电学性质------电泳和电渗电泳、电渗现象可说明胶粒是带电的，并能判断胶粒带电的符号。

电泳：在电场作用下，胶粒在分散剂中的定向移动称为~

电渗：如果将胶粒固定，分散剂在电场作用下定向移动,这种现象称为电渗。第102页/共141页

1.5.2溶胶的性质溶胶的电学性质------电泳和电渗

电泳：第103页/共141页

1.5.2溶胶的性质①

吸附作用：

溶胶中分散系是高度分散的多相系统，有巨大的表面积，所以有强烈的吸附作用。

a.当AgNO3过量时，AgI胶粒吸附Ag+而使胶粒带正电。a.当KI

过量时，AgI胶粒吸附I-离子而使胶粒带负电。胶粒带电的原因：（--吸附作用和解离作用）

吸附规律：

（“相似相吸”）吸附剂优先吸附与自身组成相关、性质相似的离子或极性相似的物质，且溶液中浓度较大的离子。第104页/共141页

1.5.2溶胶的性质胶粒带电的原因：（--吸附作用和解离作用）溶液中过量的H2S解离产生HS–，As2S3胶粒选择吸

附HS–使溶胶带负电。例3：2H3AsO3+3H2S=As2S3

(溶胶)+6H2O（H2S＝H++HS–）例2：FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(溶胶)+3HCl副反应：FeCl3+2H2O=Fe(OH)2Cl+2HClFe(OH)2Cl=FeO++Cl-+H2O

Fe(OH)3胶粒选择吸附了FeO+使溶胶带正电第105页/共141页

1.5.2溶胶的性质②

解离作用：胶粒表面基团的电离也可使胶粒带电。例：硅酸溶胶的胶粒由许多硅酸分子缩合而成，H2SiO3分子可发生解离，H+进入溶胶，HSiO3-留在胶粒表面，使胶粒带负电荷。胶粒带电的原因：（--吸附作用和解离作用）

H2SiO3=H++HSiO3-

HSiO3-=H++SiO32-

第106页/共141页

§1.5胶体溶液第一章溶液和胶体1.5.1界面化学简介1.5.2溶胶的性质1.5.3胶团结构1.5.4溶胶稳定性和聚沉第107页/共141页

1.5.3胶团结构胶团结构：(扩散双电层结构）K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+I–

I–

I–

I–

I–

I–

I–

I–

I–

I–

I–

I–

(AgI)m图：KI过量时形成AgI胶团结构示意图胶核吸附层扩散层(溶液中)--结构决定性质(负)AgNO3+KI(过量)=AgI(负溶胶)+K++NO3-K+NO3-I-(中性)胶团不带电，呈中性，胶粒所带电荷与电位离子相同。第108页/共141页

1.5.3胶团结构胶团结构式：[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·

xK+其中， m：胶核中AgI的分子数

n：电位离子数

(n-x)：吸附层中的反离子数

x：扩散层中反离子数(胶粒所带电荷数)

m、n、x均为不确定的数字第109页/共141页

1.5.3胶团结构AgI溶胶：(KI过量)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+

AgI溶胶：(AgNO3过量)

[(AgI)m·n

Ag+·(n-x)NO3-]x+·xNO3-

制备反应：AgNO3+KI

AgI+K++NO3-

常见的胶团结构第110页/共141页

1.5.3胶团结构Fe(OH)3溶胶：

{[Fe(OH)3]m

·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-

反应式：

FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl

副反应：

FeCl3+2H2OFe(OH)2Cl+2HClFe(OH)2Cl

FeO++H2O+Cl-

☆

吸附氧铁离子FeO+—胶粒带正电荷

常见的胶团结构第111页/共141页

1.5.3胶团结构硅胶：[(SiO2)m

·nHSiO3-·(n-x)H+]x-·xH+

反应式：

H2SiO3

xSiO2·yH2OH2SiO3HSiO3-+H+HSiO3-留在SiO2表面——胶粒带负电荷。

常见的胶团结构第112页/共141页

1.5.3胶团结构溶胶的扩散双电层结构第113页/共141页

1.5.3胶团结构溶胶的扩散双电层结构第114页/共141页

§1.5胶体溶液第一章溶液和胶体1.5.1界面化学简介1.5.2溶胶的性质1.5.3胶团结构1.5.4溶胶稳定性和聚沉第115页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉溶胶的稳定性：

动力学稳定性：

聚结稳定性：指在重力作用下，分散质粒子不会沉淀，保持系统相对稳定。溶胶粒子强烈的布朗运动使其抵抗重力不沉淀。指溶胶在放置过程中不发生分散质粒子的相互聚结，从而保持系统一定分散度的性质。（存放数年不聚沉）原因：①胶粒间的静电排斥作用；②胶粒的溶剂化作用，形成溶剂化膜。对比第116页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉溶剂化作用溶胶的稳定性：第117页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉溶胶的聚沉：⑴加入强电解质的聚沉作用第118页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉溶胶的聚沉：⑴加入强电解质的聚沉作用第119页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉加入强电解质，反离子浓度增加，中和了电位离子，扩散层变薄，破坏了双电层结构，溶胶发生聚沉。原因：①中和了胶粒的电荷②破坏了胶粒的溶剂化膜溶胶的聚沉：⑴加入强电解质的聚沉作用第120页/共141页聚沉值：使一定量的溶胶，在一定时间内开始聚沉所需要电解质的最低浓度（mmol·L-1）称～。

聚沉值越小，电解质的聚沉能力越强。

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉解释：江河入海形成三角洲溶胶的聚沉：⑴加入强电解质的聚沉作用聚沉值聚沉能力第121页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉对于负溶胶：H+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Li+对于正溶胶：F->Cl->Br->I->OH-

哈迪-叔尔采规则：起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的反离子。①相反电荷离子的电荷越高，对溶胶的聚沉能力就越强。

Al3+>Mg2+>Na+②对于同价离子，聚沉能力随水合半径的减小而增加。溶胶的聚沉：⑴加入强电解质的聚沉作用第122页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉感胶离子序：同价离子对溶胶聚沉能力大小的顺序。

水合离子：阴离子水合半径也随原子序数增加而增大；

阳离子水合半径随原子序数增加而减小溶胶的聚沉：⑴加入强电解质的聚沉作用第123页/共141页加热使胶粒运动加快，破坏胶粒的溶剂化膜，使胶核对电位离子的吸附力下降，减少胶粒所带电荷数，增强胶粒间的碰撞聚结的机会。⑵加热可加快溶胶的聚沉

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉⑶溶胶的相互聚沉将两种带相反电荷的溶胶按适当比例混合，溶胶会发生相互聚沉。完全聚沉条件：两种胶粒所带电荷总数相等

应用：明矾［KAl(SO4)2·12H2O］的净水作用。溶胶的聚沉：第124页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉明矾［KAl(SO4)2·12H2O］的净水作用KAl(SO4)2+3H2O=K++2SO42-+Al(OH)3(正溶胶)+3H+水中含有泥沙等污物的负溶胶;带相反电荷的溶胶会发生相互聚沉.第125页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉溶胶的保护和敏化：在溶胶中加入足量高分子化合物，可降低胶体对电解质的敏感性，提高溶胶稳定性，称为高分子化合物对溶胶的保护作用。保护作用敏化作用在溶胶中加入少量高分子化合物，反而使溶胶对电解质的敏感性大大增加，降低胶体稳定性，此现象称为敏化作用。第126页/共141页

1.5.4溶胶的稳定性和聚沉溶胶的保护和敏化：第127页/共141页自学

§1.6乳浊液第一章溶液和胶体1.6.1表面活性物质1.6.2乳浊液第128页/共141页例1：把两种电性相反的溶胶混合，要使溶胶完全凝聚的条件是（）。

A.两种溶胶粒子数目相等

B.两种溶胶粒子所带总电量相等

C.两种溶胶粒子数和电荷数必须相等例2：对Fe(OH)3正溶胶和As2S3负溶胶的凝聚能力大的是（）。

A.Na3PO4和AlCl3B.NaCl和BaCl2C.Na3PO4和MgCl2D.NaCl和Na2SO4

B

A第129页/共141页例3：由50ml0.08mol·L-1AgNO3和60ml0.06mol·L-1KI溶液混合制备AgI溶胶，该胶团的结构式为______

解：∵AgNO3过量∴AgI溶胶溶胶的胶团结构式为：

[(AgI)m.nAg+.(n–x)NO3-]x+.xNO3-

例4：硫化砷溶胶胶粒的电泳方向为（）极。例5：溶胶具有动力学稳定性的原因是（）例6：溶胶具有聚结稳定性的原因是（）正布朗运动原因：①胶粒间的静电排斥作用；②胶粒的溶剂化作用，形成溶剂化膜。2H3AsO3+3H2S=As2S3

(溶胶)+6H2O

（HS-）第130页/共141页本章知识点总结第一章溶液和胶体第131页/共141页

§1-1物质聚集状态1.理想气体状态方程：2.道尔顿分压定律：p表达式Ⅰ：表达式Ⅱ：8.314J·mol1·K1第132页/共141页

按分散质粒子直径大小分类类型粒子直径

/nm分散系